文/刘化民，王磊·吉林大学辊锻工艺研究所

厚壁空心件辊锻工艺的模拟及应用

文/刘化民，王磊·吉林大学辊锻工艺研究所

辊锻是指将模具装在一对相向旋转的锻辊上，借助模具型槽对坯料作用使其产生塑性变形，从而获得所需形状的零件的加工方法，该方法具有设备吨位小，生产效率高，工件尺寸稳定等优点。近些年，对辊锻工艺的研究及其数值模拟研究已成为热点。刘桂华等通过对坯料在圆-椭圆-圆型槽系中的制坯辊锻变形过程的模拟，分析不同变形参数和型槽结构对应力应变的影响。朱春东、王辉借助有限元软件模拟拉杆辊锻制坯全过程，模拟结果表示辊锻过程预锻力、终锻力和应变均不大，成形了无飞边、无毛刺的坯料，证明辊锻制坯是一种高效率、低投资的制坯手段。S.Urankar等对空心件楔横轧的临界摩擦值进行讨论，得出管坯被压碎与管坯材料、壁厚和断面收缩率有关系。秦敏、李继光等通过DEFORM-3D有限元模拟分析了空心车轴的径向锻造。

随着市场对空心件需求的增多，人们正在寻求一种高效率、低投资的厚壁空心件成形方法。但目前对厚壁空心件辊锻工艺的研究仍较少，相关文章还未见报道。本文采用DEFORM-3D有限元软件对厚壁空心件的辊锻过程进行数值模拟，为厚壁空心件辊锻生产提供参考。

模拟参数设置

模拟是借助DEFORM-3D有限元软件完成的，几何模型是在CATIA中构建的。管坯材料为40Cr，模具材料为SCrNiMo。毛坯与模具之间的摩擦类型为剪摩擦，摩擦因子取0.25。……